Schallwellen zur präzisen Rekonstruktion von Räumen nutzbar

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Acoustic echoes reveal room shape

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Raumrekonstruktion per Schall

Stell dir vor, Du stehst in einem stockdunklen Raum, schnippst mit den Fingern und hörst allein durch den von mehreren Wänden reflektierten Schall bis auf einige wenige Millimeter genau, wie der Raum aussieht. Sehr selten sind blinde Menschen dazu in der Lage und die Beispiele im Tierreich sind schon erwähnt worden. Forscher an der Schweizer Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne und der Harvard University haben nun eine Software entwickelt, die das zuwege bringt und visualisiert. Gegenüber früheren Methoden sei es gelungen, die komplette dreidimensionale Geometrie des untersuchten Raumes anhand eines einzigen ausgesendeten Schallereignisses (»eine Art Zirpen«) zu erfassen und vom Computer darstellen zu lassen.

Acoustic echoes reveal room shape

Die Relationen zwischen den verschiedenen Ankunftszeiten der zurückkehrenden Schallwellen aus ihren verschiedenen Richtungen sind der Schlüssel. Dabei seien die Mikrofone willkürlich platziert worden – sofern die Mikrofone die Reflexionen erfassen könnten, sei deren Aufstellung irrelevant.

Die Mikros registrieren ja sowohl den Direktschall der Klangquelle als auch dessen Echos von verschiedenen Wänden. Der Algorithmus vergleich die Signale aller Mikrofone, wobei die auftretenden Verzögerungen in den Aufzeichnungen der Schallereignisse genutzt werden, um 1.) die Distanz zwischen den Mikrofonen und 2.) die Abstände jedes Mikrofons zu den Wänden und zur Klangquelle zu berechnen. Voilà, fertig ist der Datensatz, um die Raumgeometrie akustisch zu erfassen.

Architektonische Akustik, Indoor-Lokalisierung, Virtual Reality und Audioforensik sind denkbare Anwendungsfelder dieser Technologie.

Euklidische Distanzmatrizen FTW!

Acoustic echoes reveal room shape @ PNAS

 

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Lesermeinungen (1)

zu 'Schallwellen zur präzisen Rekonstruktion von Räumen nutzbar'

  • Ramon Smith   25. Jun 2013   07:40 UhrAntworten

    das
    ist
    sexy!

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